工作线程

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2023-12-01

主线程通常被用于运行主循环，而主循环负责的都是 UI 相关的工作，所以也可以说主线程是 UI 线程。为了不影响 UI 线程的工作效率，我们会需要创建额外的线程来负责各种各样的工作，而这些线程就是工作线程。

在主循环的章节中，我们已经了解到主循环执行频率影响界面的流畅度，它的每一次循环都会按顺序执行处理定时器、处理事件队列、更新组件、渲染组件等任务，其中最容易影响到主循环的执行频率的任务是处理事件队列，因为大部分的事件处理器都是应用程序主动绑定的，对于缺乏性能优化意识的新手而言，可能会在事件处理器中直接进行一些耗时较高的操作，从而导致界面在操作结束前一直处于未响应状态。

解决这一问题的常见做法是将操作移动到另一个线程上执行，我们可以用 LCUI 提供的工作线程池来实现：

void DoSomeThing(void *arg1, void *arg2)
{
    printf("key: %s\n", arg1);
    printf("value: %s\n", arg2);
}

void OnButtonClick()
{
    LCUI_TaskRec task = { 0 };
    
    LCUI_Init();
    task.arg[0] = strdup("color");
    task.arg[1] = strdup("red");
    task.destroy_arg[0] = free;
    task.destroy_arg[1] = free;
    task.func = DoSomeThing;
    
    LCUI_PostAsyncTask(&task);
}

LCUITaskRec 类型的 task 变量描述了任务的执行函数及其参数，arg 成员变量记录了参数列表，destroy_arg 则是这些参数的销毁函数，这里我们用了 strdup() 分配了新的内存存储字符串，并指定 free() 作为参数的销毁函数。准备完任务后，调用 LCUI_PostAsyncTask() 函数将任务添加到工作线程的任务队列中等待执行。

线程安全问题

UI 资源是全局共享的，任意线程都能访问和修改它，当有多个线程在操作 UI 资源的时候，任意一个线程对 UI 的改动都有可能影响其它线程操作结果，轻则界面内容异常，重则导致应用程序崩溃，因此，UI 资源不是线程安全的。

鉴于多线程操作 UI 的需求量和性能上的考虑，LCUI 未采用互斥锁之类的机制来解决线程安全问题，我们在开发的时候应尽量在 UI 线程上集中进行 UI 操作，以此避免线程安全问题。

与 UI 线程通信

当我们需要将工作线程的处理结果更新到 UI 上的时候，可以用 LCUI_PostTask() 函数将 UI 相关操作移动到 UI 线程上执行，它的用法与 LCUI_PostAsyncTask() 相同，示例代码如下：

void UpdateText(void *arg1, void *arg2)
{
        char *text = arg2;
        LCUI_Widget textview = arg1;
        TextView_SetText(textview, text);
}

        ...

        LCUI_Widget textview;
        char *text = strdup("Task has been completed!");

        ...

        LCUI_AppTaskRec task = { 0 };

        task.func = UpdateText;
        task.arg[0] = textview;
        task.arg[1] = text;
        task.destroy_arg[0] = NULL;
        task.destroy_arg[1] = free;

        LCUI_PostTask(&task);
        // ...

如果任务的参数不需要销毁，则可以用 LCUI_PostSimpleTask() 函数式宏代替 LCUI_PostTask() ，以节省 LCUI_AppTask 对象的构造代码。

自定义工作线程池

LCUI 的工作线程池中默认创建了 4 个工作线程，为了让这些工作线程都有任务执行，LCUI_PostAsyncTask() 函数会在每次投递完任务后将目标切换到下一个工作线程，如果这种简单的任务分配策略不符合你的需求，你也可以基于 src/worker.c 提供的函数创建自己的工作线程池：

// 创建一个带有任务队列的工作线程，然后运行它
LCUI_Worker worker = LCUIWorker_New();
LCUIWorker_RunAsync(worker);

...

// 给工作线程投递任务
LCUI_TaskRec task = { 0 };

task.arg[0] = strdup("color");
task.arg[1] = strdup("red");
task.destroy_arg[0] = free;
task.destroy_arg[1] = free;
task.func = DoSomeThing;
LCUIWorker_PostTask(worker, task);

...

// 销毁工作线程
LCUIWorker_Destroy(worker);